柴油發動機的發展前景怎麼樣？

柴油發動機應用廣泛，處在所屬産業鍊的相對核心的位置。在過去十多年的發展中，柴油發動機生産業形成了一系列的配套企業，很多的柴油發動機企業更多充當了總承裝配者的角色，而柴油發動機的一些關鍵的零部件：曲柄連杆、活塞、氣缸套、凸輪已交由專業公司生産。專業化分工使得柴油發動機廠商能更加集中自身的優勢，專注于柴油發動機的設計的和制造。

柴油發動機主要用于最終配套産品，比如大功率高速柴油機主要配套重型汽車、大型客車、工程機械、船舶、發電機組等。因此，柴油機行業的發展在很大程度上取決于相關終端産品市場情況。

柴油發動機的高壓共軌系統

柴油機電子控制技術的一類。高壓共軌系統的主要優點是它可以在寬廣的範圍内改變噴射壓力和噴射時間，通過将油壓産生過程和燃油噴射控制過程分開考慮實現柴油機電子控制。

高壓共軌電噴技術是指在高壓油泵、壓力傳感器和電子控制單元(ECU)組成的閉環系統中，将噴射壓力的産生和噴射過程彼此完全分開的一種供油方式。它是由高壓油泵将高壓燃油輸送到公共供油管，通過公共供油管内的油壓實現精确控制，使高壓油管壓力大小與發動機的轉速無關，可以大幅度減小柴油機供油壓力随發動機轉速變化的程度。

柴油發動機的高壓共軌系統的工作原理

高壓共軌柴油機原理指在高壓油泵、壓力傳感器和電子控制單元(ECU)組成的閉環系統中，将噴射壓力的産生和噴射過程彼此完全分開的一種供油機器。共軌系統将燃油壓力産生和燃油噴射分離開來，共軌系統開辟了降低柴油發動機排放和噪音的新途徑 。

它是由高壓油泵将高壓燃油輸送到公共供油管(Rail)，通過公共供油管内的油壓實現精确控制，使高壓油管壓力(Pressure)大小與發動機的轉速無關，可以大幅度減小柴油機供油壓力随發動機轉速變化的程度。

柴油發動機的高壓共軌系統中不能缺少的另外一個組件是高壓共軌管。高壓泵将柴油送至高壓共軌管内，再次經過油壓測量，确保油壓在合理範圍内，才将柴油輸送給噴油器進行噴射。共軌管的組成相對其他燃油組件簡單很多，共軌管一端是洩壓閥，壓力過高時進行回油減緩壓力，共軌壓力傳感器，測量高壓油路壓力值，另外就是連接至各個噴油器的接口。

柴油發動機的高壓共軌系統

　　對于高壓共軌管，一般自身出問題的情況很少，但是油路中的一些故障都是由它感應出來的，比如高壓油路過高或過低故障。

　　當發動機出現類似故障，比如“共軌壓力過低”故障時，發動機啟動困難，那麼如何檢查此類故障呢?這次就用壓力低的故障來給大家分享一下。

高壓共軌管

　　柴油機高壓共軌系統的特點

　　共軌腔内的高壓直接用于噴射，可以省去噴油器内的增壓機構；而且共軌腔内是持續高壓，高壓油泵所需的驅動力矩比傳統油泵小得多。

　　通過高壓油泵上的壓力調節電磁閥，可以根據發動機負荷狀況以及經濟性和排放性的要求對共軌腔内的油壓進行靈活調節，尤其優化了發動機的低速性能。

通過噴油器上的電磁閥控制噴射定時、噴射油量以及噴射速率，還可以靈活調節不同工況下預噴射和後噴射的噴射油量以及與主噴射的間隔。

　　高壓共軌系統由五個部分組成，即高壓油泵、共軌腔及高壓油管、噴油器、電控單元、各類傳感器和執行器。供油泵從油箱将燃油泵入高壓油泵的進油口，由發動機驅動的高壓油泵将燃油增壓後送入共軌腔内，再由電磁閥控制各缸噴油器在相應時刻噴油。

　　預噴射在主噴射之前，将小部分燃油噴入氣缸，在缸内發生預混合或者部分燃燒，縮短主噴射的着火延遲期。這樣缸内壓力升高率和峰值壓力都會下降，發動機工作比較緩和，同時缸内溫度降低使得NOx排放減小。預噴射還可以降低失火的可能性，改善高壓共軌系統的冷起動性能。

　　主噴射初期降低噴射速率，也可以減少着火延遲期内噴入氣缸内的油量。提高主噴射中期的噴射速率，可以縮短噴射時間從而縮短緩燃期，使燃燒在發動機更有效的曲軸轉角範圍内完成，提高輸出功率，減少燃油消耗，降低碳煙排放。主噴射末期快速斷油可以減少不完全燃燒的燃油，降低煙度和碳氫排放。

可能存在的故障：

　　燃油壓力傳感器故障

　　如果是傳感器故障造成的信号錯誤，維修起來簡單很多。拆下傳感器用萬用表測量電源針腳與回路針腳的電壓值即可，電壓點5V左右為正常，低于5V說明傳感器損壞。或者直接用一個正常的傳感器代替，故障消失，則傳感器損壞。

　　1、若傳感器無問題，則需檢查傳感器至ECU線束插1頭，測量軌壓傳感器的電源觸針、回路觸針、信号觸針任何兩點間的導通性均合格。

　　若壓力傳感器電路方面無問題，則需要檢查燃油計量單元方面是否故障。計量單元開度不符合供油需求，也會導緻共軌壓力低。過大則供油過足，壓力偏高。拔出高壓油泵上的計量單元插頭，測量其兩觸點電阻值。其電阻值應在2.0-5歐姆之間為正常。

　　2、油路中有空氣。油路中的空氣會導緻發動機油路中部分或者無柴油，同時也會激發軌壓閉環控制模式的故障碼，造成發動機難起動或不能起動。排淨油路中的空氣并檢查進氣點進行修複後，故障可修複。一般進氣點多為油管接頭處密封性變差，墊圈損壞等。

高壓油泵

　　高壓油泵故障

　　溢流閥卡滞常開，高壓泵柱塞磨損泵油能力下降;内部洩壓等。

　　1、如果油路中沒有空氣，發動機還是不能起動，涉及到油路問題的故障，這時就需查看啟動發動機時，共軌管内實際建壓情況。如果實際的軌壓值比設定的軌壓值小，并且持續時間較長，這說明軌壓無法建立，ECU無法命令噴油器噴射燃油，導緻發動機無法啟動。檢查共軌管前面的油路和器件，查看是否存在堵塞或損壞，導緻供油不暢。

　　2、檢查共軌管後面的油路是否存在洩漏，導緻了共軌管實際壓力達不到設定軌壓。這種情況一般是因為高壓連接管和噴油器之間密封不嚴，噴油器的進油直接回到了噴油器回油管裡面，沒經過噴油器，使實際軌壓無法達到設定軌壓。此情況的檢查方式如下：

　　(1)将噴油器回油管拆掉，關閉柴油機油路的回油管，打開油路的進油管，啟動發動機，觀察噴油器的回油。如果無洩漏情況，柴油呈滴狀滴出;如果柴油呈流水狀，則高壓連接管和噴油器之間密封不嚴。拆除各缸的高壓連接管，檢查其頭部壓痕，壓痕不均勻的為洩露處。

　　(2)注意檢查噴油器的高度、高壓連接管頭部、高壓連接管的緊固螺栓是否有松動等。

　　(3)拔出共軌管的洩壓閥膠管，啟動發動機，洩壓閥正常時不會有油流出。

　　(4)拆開噴油器回油管看回油量，回油很多而且有氣泡，則是噴油嘴洩漏造成無法建壓。

柴油發動機的優點是扭矩大、經濟性能好。柴油發動機的工作過程與汽油發動機有許多相同的地方，每個工作循環也經曆進氣、壓縮、做功、排氣四個沖程。但由于柴油機用的燃料是柴油，它的粘度比汽油大，不容易蒸發，而其自燃溫度卻比汽油低，因此，可燃混合氣的形成及點火方式都與汽油機不同。不同之處主要有，柴油發動機的氣缸中的混合氣是壓燃的，而非點燃的。柴油發動機工作時，進入氣缸的是空氣，氣缸中的空氣壓縮到終點的時候，溫度可以達到500-700℃，壓力可以達到40—50個大氣壓。活塞接近上止點時，供油系統的噴油嘴以極高的壓力在極短的時間内向氣缸燃燒室噴射燃油，柴油形成細微的油粒，與高壓高溫的空氣混合，可燃混合氣自行燃燒，猛烈膨脹産生爆發力，推動活塞下行做功，此時溫度可達1900-2000℃，壓力可達60-100個大氣壓，産生的扭矩很大，所以柴油發動機廣泛的應用于大型柴油設備上。

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